第一章建筑抗震设计导论.ppt

1、第一章 建筑抗震导论,1.1 地震的基本知识,1.1 地震类型,构造地震成因：地壳运动使岩层承受的弹性应力超过岩石的极限强度时，岩石发生断裂并振动，这种振动以波的形式传递到地面，形成了地震,类型：火山地震 诱发地震 构造地震,.按地震的成因分类,2.按地震的深度分类,浅源地震：小于km 中源地震：70300km 深源地震：300km,3.地震术语,（）震源： （）震中： （）震中距： （）震源深度：,震源深度：震中到震源的垂直距离。 震 中 距： 建筑物到震中之间的距离。 震 源 距：建筑物到震源之间的距离。 极 震 区：在震中附近，振动最剧烈、破坏最严重的地区。 等 震 线：烈度相同点的外包

2、连线。 抗震设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。,1.1.2、地震波,地震波：分体波和面波。 体波：分纵波或横波（波）。,面波（波）：沿地球表面传播的波叫做面波,P波中的纵波先到，横波次之，S波最后到。面波到达时振动振幅最强大。,震级及地震烈度,、,.1.3地震动 地面运动称为地震动，地震动的位移、速度和加速度可以用仪器记录下来。 是多种地震波的综合结果,.1.4.地震震级： M=lgA() 一次地震只有一个地震等级 A为标准地震仪在距震中100km 处记录的以微米为单位的最大水平地动位移,A为1mm，M为3级，里氏震级。,2-4 级为有感地震；57级为破坏性地震

3、；7级以上为强烈地震；8级以上为特大地震。世界上记录下最大地震级别为8.5级。,1.1.5 地震烈度： 指某一地区的地面或各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。 注意：地震级别与地震烈度的根本不同。 1.1.6 基本烈度 基本烈度是指一个地区在一定时期（我国50年）内在一定场地条件下，按一定的超越概率（我国10%）可能遭遇到的最大地震烈度，可以取为抗震设防的烈度。 地震区划：我国国土的基本烈度划分。,1.2 地 震 震 害 综 述,1.2.1地震活动带 （）环太平洋地震活动带 （）喜马拉雅山地中海地震活动带 我国位于两大地震带的交汇区域 我国有两条地震带 （）南北地震带。北起贺兰山，向南经过

4、六盘山、穿越秦岭沿川西至云南省东北，贯穿南北。宽度不一，构造复杂。 （）东西地震带：两条，一条沿着陕西、山西河北北部向东延伸，直至辽宁北部的千山一带；另一条是起自帕米尔经昆仑山、秦岭，直至大别山区。,1.2.2 地震所造成的破坏 1.地表破坏：山石崩裂、滑坡、地面裂缝、地陷及喷水冒砂等。,2.工程结构的破坏现象,（1）.承重结构承载力不足或变形过大而造成的破坏,（2）结构丧失整体稳定性而造成破坏,（3）地基失效引起的破坏,3.次生灾害: 水灾、火灾、毒气污染、滑坡、泥石流、海啸等。,.3.1、抗震设防的目标 三个地震烈度水准 第一水准烈度众值烈度（小震）建筑物基本处于弹性阶段 第二水准烈度基本

5、烈度建筑物进入非弹性阶段 第三水准烈度预估罕遇地震（大震）建筑物具有较大的非弹性变形,1.3 建筑结构的抗震设防,（1）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理可继续使用。（第一水准，小震不坏） （2）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物可能损坏，但不危及生命和生产设备的安全，经一般修理或不需修理可继续使用。（中整可修） （3）当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。（大震不倒）,二、大震与小震,三、抗震设防依据及地震影响,一般可采用中国地震动参数区划图中的基本烈度或建筑工程抗震设计规范中设计基本

6、地震加速度值对应的烈度值。,建筑的设计特征周期（简称特征周期）应根据其所在地的设计分组和场地类别确定，共分三组，用以体现震级和震中距的影响。,1.3.2、建筑结构抗震设防分类与设防标准,分四类：甲、乙、丙、丁类 甲类建筑物重大建筑物、可能产生严重次生灾害后果的建筑物。地震效应及构造措施高于本地区设防烈度要求。 乙类建筑物地震中不能中断或必须尽快恢复的建筑。地震作用符合本地区抗震烈度要求，构造措施提高一度执行。 丙类建筑物大量的工业与民用建筑物等。地震效应与构造措施符合本地区设防烈度要求。 丁类建筑物次要建筑物。地震作用符合本地区抗震烈度要求，构造措施适当降低执行。,1.3.3抗震设计方法,分二

7、个阶段： 第一阶段：在方案布置符合抗震原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度（相当于小震）的地震参数，用弹性反应谱法计算地震作用效应，然后与其他荷载效应进行组合，在对结构构件进行承载力验算，必要时进行变形验算。这样满足了第一、二水准的要求。对大部分结构只进行第一阶段设计，再通过概念设计与构造措施来满足第三水准的要求。 第二阶段 ：对于少数结构，还必须按与基本烈度相对应的罕遇烈度（相当于大震），验算结构薄弱部位的弹塑性层间变形，以满足第三水准的设防要求。,.4建筑结构抗震概念设计,1.4.1选择有利场地 选择对抗震有利的地段、避开不利的地段、不再危险地段建造甲、乙、丙类建筑。,1.4.2 合理选用建筑体型 建筑及抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，整体性较好；建筑立面和竖向剖面宜规则，结构侧向刚度变化均匀。 对体形复杂、不规则建筑物，在适当部位设抗震缝。,1.4.3 抗震结构体系 （1）应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径 （2）宜有多道抗震设防，避免部分结构或构件失效导致整体抗震能力的失效。 （3）应具有必